Vorgeschichte: Habe mir eine kleine Vorrichtung gebaut, um Spulen zu wickeln. Genauer gesagt, ich muß eine Spule abwickeln auf eine Zwischenspeicherrolle, und von dieser Rolle wird die Ursprungsspule neu gewickelt. Als Antrieb habe ich einen Gleichstrommotor vorgesehen, der über eine Übersetzung mittels eines O-Rings jeweils die eine oder andere Wickelspule antreibt. Der verwendete Gleichstrommotor ist für 13,5V ausgelegt und hat eine Leerlaufdrehzahl von ca. 17.000 U/min, was natürlich viel zu hoch ist, selbst bei der Untersetzung von etwa 10:1 über die Antriebsnabe. Also habe ich es erst mal über ein 50 Ohm Drahtpoti versucht, was 1. verdammt heiß wird, 2. sich auch nicht so berauschend einstellen läßt, z.T. auch wegen der Sprünge, die durch die Drahtwindungen hervorgerufen werden. Langer Vorgeschichte, kurzer Sinn: Ich suche nach einer einfachen Schaltung, um über ein Kohlepoti (im K-Bereich) mittels eines Längsreglers (2N3055 oder stärker) die Motorspannung von 0 bis Maximum einstellen zu können. Hat jemand eine Schaltung griffbereit? Ich nehme auch an, ich sollte eine Schutzdiode antiparallel zum Motor schalten. Wenn so etwas ohne IC geht, wäre es nicht schlecht. Vielleicht gleich einen Darlington nehmen? Ich hoffe, daß ich den Abwickel-Wickelvorgang, der etwa 30 sec dauert, durch langsamees Hochfahren der Spannung unter Kontrolle halten kann. Bisher ist es mir ein paar mal passiert, daß der Gleichstrommotor plötzlich "abhaute", zu hoch lief und der Draht riß. Das ganze ruft natürlich auch nach µC-Kontrolle, aber das vielleicht später. Viele Grüße Christoph
Hallo, ich würde ein gewöhliches billiges Labornetzteil verwenden. Wenn du Spulen wickelst, und eine Schaltung entwickeln willst, so wirst du auch ein Labornetzeil benötigen oder besitzen. Ansonsten z.B: LM317 mit Schaltung laut Datenblatt Grüße Max
(Fast) Jeder Akkuschrauber kann das, +-----------+---10k-----+---+---+-----+-- +U (maximalstrombegrenzt) | | | | | | | LM358 10k 10k | | Motor +-----|+\ | | | | | | | >--+ | | +-|<|-+ Freilaufdiode | +--|-/ | | | | | | 10k 10kPoti-|+\ | | | | | | >------|I BUZ11 | +--------+-----------(--|-/ |S | | | | | 10k 470nF 10k | | | | | | | +-----------+-----------+---+---------+-- GND aber EIGENTLICH steuert man bei Wicklenmotoren vor allem den Strom weil der was über die Kraft und damit die Bandzugsspannung aussagt, und begrenzt die Drehzahl als Spannung nur nach oben. Mit der Schaltung oben hast du maximales Drehmoment, das wird ausreichen um den Draht zu zerreissen.
Fahrtenregler aus der Modellbauabteilung. DC Motoren, die in der Drehzahl einstellbar sein sollen, steuert man mit PWM an. Genau das tut ein billiger Fahrtenregler ( der eigentlich gar kein Regler sondern ein Steller ist... ).
ChristophK schrieb: > Der verwendete Gleichstrommotor hat eine Leerlaufdrehzahl von > ca. 17.000 U/min, was natürlich viel zu hoch ist, > selbst bei der Untersetzung von etwa 10:1 über die Antriebsnabe. Dann bau eine doppelte Untersetzung rein, dann hatt der Motor auch mehr Kraft. Wieviel Ampere braucht der Motor denn? > Langer Vorgeschichte, kurzer Sinn: Ich suche nach einer einfachen > Schaltung, um über ein Kohlepoti (im K-Bereich) mittels eines > Längsreglers (2N3055 oder stärker) die Motorspannung von 0 bis Maximum > einstellen zu können. Für kleine Ströme ginge das gut mit einem LM317; für grössere Ströme müsstest Du besser eine Darlingtonschaltung benutzen. Allerdings solltest Du eine solche Schaltung nicht zur dauernden Drehzahlreduzierung benutzen, sondern nur zum Hochfahren. > Das ganze ruft natürlich auch nuch nach µC-Kontrolle, aber das > vielleicht später. Drehzahlsteuerungen macht man eher analog. Es könnte allerdings sinnvoll sein, eine PWM-Steuerung zu verwenden. Beispielschaltungen gibts u.a. in den DSE-FAQ. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Dann bau eine doppelte Untersetzung rein, dann hatt der Motor > auch mehr Kraft. Wieviel Ampere braucht der Motor denn? Hat übrigens 13.500 U/Min, der Motor. Hatte mich vertan. Aber Kraft brauche ich nicht. Der Draht ist 0,1 mm und unter Zug halten kann ich ihn mit einem Stück Filz. Es ist dieser http://www.pollin.de/shop/dt/MjU0OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_KC415LG.html] Motor. Die Daten im Datenblatt scheinen Unsinn zu sein (4,6 A, 24,7W scheint mir plausibler) (wie geht url Einbinden hier?) Grüße Christoph
Nachsatz zu den Motordaten (weil ich als Gast meinen Beitrag nicht editieren kann): Auch im PDF-Datenblatt stehen m.E. ziemlich unplausible Daten. Kann sein, daß da falsche Doku hinterlegt ist. Grüße Christoph
BUZ11 (N-Channel Power MOSFET) gefällt mir. In Deiner Schaltung ist ein 10K Pot mit Abgriff in den +-Eingang des Op-Amps eingesetzt, aufgehängt nach oben und unten jeweils durch 10K Widerstände. Wie komm ich da auf 0 runter? Was macht der erste Op-Amp (mit +-Eingang direkt an +)? Grüße Christoph
Sorry, hatte mich verguckt. Da geht ja noch ein 10K zu U+. :) Christoph
ChristophK schrieb: > Was macht der erste Op-Amp (mit +-Eingang > direkt an +)? Ich nehme an, du meinst den linken OP. Der hängt mit seinem nichtinvertierenden Eingang nicht an Plus, sondern über einen Spannungsteiler von 2 mal je 10K an der halben Versorgungsspannung. Zusammen mit der Mitkopplung (10k zum Ausgang) bilden sich 2 Schaltschwellen von etwa 1/3 und 2/3 Ub. Damit hat man einen Sägezahngenerator der einen halbwegs genauen Sägezahn von 1/3 - 2/3 Ub erzeugt. Der rechte OP arbeitet als Komperator und macht aus der Sägezahnspannung eine durch das Poti von 0 - 100% einstellbare Pulsweitenspannung.
:
Bearbeitet durch User
Danke für die Erklärung der Schaltung. Hatte meinen Interpretationsfehler ja bereits korrigiert. Kann mir jemand noch ein paar PowerFET Ersatztypen für den BUZ11 nennen? Mein lokaler Elektronikhändler hat den im Moment nicht am Lager und ich würde die Schaltung gerne heute abend aufbauen. Grüße Christoph
Mal etwas kühn gefragt: wie könnte man eine Gleichstrommotorsteuerung auf PWM-Basis realisieren, bei dem man Vorwärts- und Rückwärtslauf in einem Regelknopf untergebracht hat? Problem dürft ja die Umpolung und Polarität der Freilaufdiode sein, oder? Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > Mein lokaler Elektronikhändler hat den im Moment nicht am Lager ann sollte er dir ja wohl den Ersatztyp nennen können, den er auch am Lager hat. ChristophK schrieb: > Mal etwas kühn gefragt: wie könnte man eine Gleichstrommotorsteuerung > auf PWM-Basis realisieren, bei dem man Vorwärts- und Rückwärtslauf in > einem Regelknopf untergebracht hat? Umschalten mit 2xum Relais oder Vollbrücke Analog eher aufwändig. Dann vieleicht mit einem kleinen µC und etwas Software.
erforderliche (Abgabe-Leistung) des Motors: P=Fv Leistung = Zug(in N) x Geschwindigkeit (des Wickelmaterials) in m/s Zug geschätzt 1N (hänge eine Tafel Schokolade an den Draht, ist das straff genug?) Geschwindigkeit geschätzt 0,5 m/s Ergebnis 0,5W theoretisch noch was dazu für die Verluste im Getriebe und Lagerung sind wir bei 1W an der Motorwelle noch was für die Erwärmung des Motors sind wir bei 2 bis 3W elektrisch zugeführte Motorleistung. Also passenden Motor und passendes Getriebe suchen; am besten Getriebemotor. Elektrik: Längsregler ist ungünstig wegen Erwärmung, besser Pulsweitenmodulation PWM oder einfach Thyristorsteller an gleichgerichteter Wechselspannung von vorgeschaltetem klassischem Trafo, 10VA sollten dicke ausreichen (Klingeltrafo)
Udo Schmitt schrieb: > ann sollte er dir ja wohl den Ersatztyp nennen können, den er auch am > Lager hat. Vergiß es. :) Hatte ich mir schon rausgesucht. Printlayout (Eagle) ist fertig. Heute abend wird geätzt und gebohrt. Wie würde man es bei der Vollbrücke denn mit den Freilaufdioden anstellen? Martin K. schrieb: > erforderliche (Abgabe-Leistung) des Motors: > P=Fv > Leistung = Zug(in N) x Geschwindigkeit (des Wickelmaterials) in m/s > Zug geschätzt 1N (hänge eine Tafel Schokolade an den Draht, ist das > straff genug?) Danke, Martin, für die überschlägige Abschätzung. Ich esse keine Schokolade und Nußnougataufstrich, den ich in meinem Leben noch nie gegessen habe, klebt so. Nein, aber Spaß beiseite, mit dem Getriebe ist so'ne Sache, das kann man schlecht abbremsen und die Kraft kann man schlecht kontrollieren, bzw. sie wird ja durch die Untersetzung (1/n) verstärkt. Ein Getriebe mit Richtungsumschaltung wiederum, wäre nicht schlecht. Aber vielleicht lohnt sich das alles nicht. Wenn die ca. 70 Spulen alle mal gewickelt sind, brauche ich das Gerät vielleicht nur noch gelegentlich. -- Christoph
Soweit hat alles geklappt mit meinem PWM-basierenden Netzteil. Ein paar Dinge sind mir aufgefallen: Trotz kleinen aufgefiederten Alublechkühlkörpers wird der IRFZ 34 ziemlich heiß. Ist die risetime des LM358 vielleicht zu hoch? Meine Betriebsspannung ist 19V (Leerlauf), kommend aus einem 12V/4A Netztrafo mit Zweiweggleichrichtung und einem 1000µF Siebelelko, danach ungeregelt auf die PWM-Schaltung. Dürfte aber dann bei Last noch sinken (muß ich noch mal nachmessen). Ein 20000µF Siebelko bringt auch nicht viel mehr an Glättung, scheint mir. Man "hört" den 100Hz Ripple im Gleichstrommotor. Würde da ein stromgeboosterter Längsregler (MJ 2955 / 7812)helfen? Leider ist es mir bei den bis jetzt gewickelten ca. 40 Spulen doch hin und wieder passiert, daß der Draht (0,1 mm) riß, insbesondere in der Phase, wo man zum Ende der Wicklung kam und der Durchmesserunterschied zwischen aufwickelnder Spule und abzuwickelnder etwa 16mm/7mm betrug. Vielleicht ist doch der Zeitpunkt gekommen, wo ich mit µC "nachhelfen" muß, oder ich "unterstütze" die abzuwickelnde Spule mit einem zweiten Motor, der dann aber immer so eingestellt sein muß, daß der Draht unter Spannung bleibt. Ideen dazu? Viele Grüße Christoph
Korrektur: Trafo hat 12V-0-12V, 1,7 A (ich nehme an, pro Wicklung, was dann bei 2-Weg GR 3,4A macht). Leerlaufspannung am Siebelko: 19V, geht auf 13V bei maximaler Stromaufnahme durch den Motor herunter. Könnte man vielleicht noch mit einem - wie heißen die Dinger noch mal - Spannungsregler für minimalen Längsspannungsunterschied - auf 12V geregelt halten. Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > Meine Betriebsspannung ist 19V (Leerlauf), kommend aus einem 12V/4A > Netztrafo mit Zweiweggleichrichtung und einem 1000µF Siebelelko, danach > ungeregelt auf die PWM-Schaltung. Dürfte aber dann bei Last noch sinken > (muß ich noch mal nachmessen). > > Man "hört" den 100Hz Ripple im Gleichstrommotor. Kein Wunder, die 1000uF reichen vorne und hinten nicht für 4A, die werden jede 1/100 Sekunde leergesagt. > Ein 20000µF Siebelko bringt auch nicht > viel mehr an Glättung, scheint mir. Scheint dir. Jemals nachgerehnet ? > Trotz kleinen aufgefiederten Alublechkühlkörpers wird der IRFZ 34 > ziemlich heiß. Ist die risetime des LM358 vielleicht zu hoch? Eher fehlt ihm 50% der Zeit eine ausreichende Gate-Spannung. Freilaufdiode ? Funk(en)enstörung am Motor ? +--47uH--+---+---+ | | | | | | 47nF | ----------------+ | | | verdrillte Zuleitung 47nF +--(M) ----------------+ | | | | | 47nF | | | | | +--47uH--+---+---+
Tatsächlich weiß ich den Motorstrom im Moment nicht genau. Muß ihn einfach mal nachmessen. Es ist ein keramischer Kondensator über die Motoranschlüsse gebrückt. Nehme an, die Mitte am Motor soll das Gehäuse sein. Freilaufdiode ist vorhanden. Verdrillt ist nichts im Moment. Auch keine Funkenstörung. Kannst Du mal erläutern, was Du mit "50% der Zeit fehlt im eine ausreichende Gatespannung" meinst? Ich habe die von Dir gepostete PWM-Schaltung realisiert. Ich fahre den Motor hauptsächlich im unteren Bereich, also kleines PWM-Tastverhältnis. Zusätzlich zu Deiner Schaltung befindet sich noch ein 1 Ohm (8W) in Serie in der Motorzuleitung. Grüße Christoph
Angehängte Dateien:
-
FullSizeRender-1.jpg
57 KB -
FullSizeRender-2.jpg
53 KB
Ich werde die Funkentstörung mal vornehmen, muß aber auf Bauteile warten. Hier noch eine Messung a) ohne Last, b) gleiches Tastverhältnis mit Last. Die Risetime beträgt ca. 30µs (!) Vertikal: 5V/div Horiz.: 2ms/div Grüße Christoph
Vergaß zu erwähnen: dargestellt in den Oszillogrammen ist die Gatespannung, also der Ausgang des LM358. Abgegriffen am Gate des IRFZ34N mit einem 10:1 Tastkopf. Grüße Christoph
Kann natürlich auch sein, daß ein Bauelement "gestorben" ist. Vielleicht die Freilaufdiode? Es ist eine 1N4007. Ich meine, bei der ersten Inbetriebnahme diese "Schulter auf dem Puls nicht gesehen zu haben. Da sah man eigentlich saubere Rechteckpulse, die nur oben den Ripple abbildeten. Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > Ich werde die Funkentstörung mal vornehmen, muß aber auf Bauteile > warten. Hier noch eine Messung a) ohne Last, b) gleiches Tastverhältnis > mit Last. Was auch immer du oszilloskopiert hast. Spannung an den Motoranschlüssen ? Warum hat "mit Last" 2 Spannungslevel zusätzlich zur Nulllinie ? Entweder schaltet hier der MOSFET nicht ganz durch: ChristophK schrieb: > Kannst Du mal erläutern, was Du mit "50% der Zeit fehlt im eine > ausreichende Gatespannung" meinst? oder es gibt eine Überspannung durch Freilauffunken der durch den Druchbruch des MOSFETs abgefangen wird (aber angeblich hast du eine Freilaufdiode so eingebaut, wie sie in meinem Schaltplan eingezeichnet war). Du sollten die Versorgungsspannung über dem Siebelko bei Last messen.
ChristophK schrieb: > Es ist eine 1N4007 Wenn man weniger als 50Hz PWM hat, mag die gehen, aber für ernshafte PWM Frequenzen ist sie VOLLKOMMEN UNGEEIGNET.
MaWin schrieb: > Was auch immer du oszilloskopiert hast. > Ich schrieb: Gatespannung (also Ausgang des LM358) > Spannung an den Motoranschlüssen ? > > Warum hat "mit Last" 2 Spannungslevel zusätzlich zur Nulllinie ? Das wüßte ich auch gerne. > > Entweder schaltet hier der MOSFET nicht ganz durch: > > ChristophK schrieb: >> Kannst Du mal erläutern, was Du mit "50% der Zeit fehlt im eine >> ausreichende Gatespannung" meinst? > > oder es gibt eine Überspannung durch Freilauffunken der durch den > Druchbruch des MOSFETs abgefangen wird (aber angeblich hast du eine > Freilaufdiode so eingebaut, wie sie in meinem Schaltplan eingezeichnet > war). > > Du sollten die Versorgungsspannung über dem Siebelko bei Last messen. Kommt dann. > ChristophK schrieb: > > Es ist eine 1N4007 > Wenn man weniger als 50Hz PWM hat, mag die gehen, aber für ernshafte PWM > Frequenzen ist sie VOLLKOMMEN UNGEEIGNET. Was wäre geeignet? PowerFet und (ungeeignete) Freilaufdiode eben noch mal ausgewechselt. Gleiches Bild. Grüße Christoph
Ach so: Motorstrom gemessen bei voller Spannung (PWM Tastverhältnis 1,0): 1,57 A Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > Ich schrieb Du schriebst HINTERHER, nachdem ich bei deinem Oszibildbeitrag auf 'Antworten' klickte. Es ist blödsinnig seine Beiträge in Form von 4 nachgereichten Postings zu erstellen. Vorher nachdenken hilft (dauert dann aber eventuell länger, siehe meinen Beitrag der erst kam nach dem du schon 2 weitere Postings verfasst hast). Ein Gate-Spannung wie die gezeigte zeigt eine massive Einkopplung über Cdg. Sinnvoller wäre Spannung über dem MOSFET bzw. Spannung über der Last und Versorgungsspannung, auch der PWM Elektronik.
Angehängte Dateien:
-
V_.jpg
45 KB -
source.jpg
49 KB -
gate.jpg
47 KB
Hier sind noch mal ein paar Spannungen: 1. Power 2. Source 3. Gate Vert.: 10V/div, Horiz. 2ms/div Man sieht natürlich den Einbruch in der Versorgungsspannung, der dann Rückwirkung auf das Komparatorverhalten haben dürfte. In der Wahl der geeigneten Freilaufdiode bin ich noch nicht weitergekommen. Die muß doch strommäßig nicht so hoch ausgelegt sein, wie der Betriebsstrom? Aber ein paar 100V Sperrspannung sollte sie doch auch haben. Gut, Martin, Du sagtest, 1N4007 sei ungeeignet (weil zu langsam). Habe mir mal einen Selection Guide von ST und Infineon runtergeladen. Da gibt es natürlich einen Haufen von Power Schottky bis Ultra Fast. Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > Aber ein paar 100V Sperrspannung sollte sie doch auch haben Bei einem MOtor von 13.5 V ? Wozu ? Es können nicht mehr als 13.5V in Sperrichtung anliegen, eine BA157 tut es, eine MBR1545 auch. ChristophK schrieb: > Man sieht natürlich den Einbruch in der Versorgungsspannung, der dann > Rückwirkung auf das Komparatorverhalten haben dürfte. Könnte auch umgekrht sein: Der Strom, der beim Einschalten der PWM benötigt wird, leert den Elko recht schnell. ChristophK schrieb: > 2. Source Wieso ist beim Source irgendetwas anderes zu sehen ausser 0V ? Falsche Schaltung gebaut ? Und wenn es Drain wäre, schaltet der erkennbar nicht ganz durch, warum ? Zu geringe Ansteuierspannugn am Gate ? Da sind nur 5V, das reicht vorne und hinten nicht. Meine Schaltung würde 10V anlegen (Ausgang LM324 an 12V), da ist was massiv faul.
Angehängte Dateien:
-
schaltung_mawin.PNG
7,4 KB
Hatte mich in der Benennung vertan: Bild zeigt drain, nicht source. Motor hängt ja mit dem einen Ende an V+. Gezeigt ist die Spannung zwischen dem unteren Ende des Motors (drain) und Masse. In Deiner Schaltung ist aber von einem LM358 die Rede, nicht LM324. Diese Schaltung habe ich gebaut (siehe Anhang). Grüße Christoph
ChristophK schrieb: > In Deiner Schaltung ist aber von einem LM358 die Rede, nicht LM324. Ein LM358 ist ein halber LM324. Die Oszillogramme passen nicht zur Schaltung. Die Gate-Spannung ist zu niedrig. Vergrössere erst mal den Siebelko, damit die Versorgungsspannung während des PWM Impulses stabil bleibt. Analysiere dann, warum die ca. 10V am Ausgang des LM358 bei dir auf 5V zusammenbrechen. Du kannst C1 ja mal auf 10uF erhöhen, damit die Impulse langsamer werden. Die niedrige Gate-Spannung ist der Grund warum der MOSGFET nicht ganz durchschaltet und heiss wird.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.