Hallo, ich suche einen Motortreiber (SMD) mit folgenden Daten: Motor-Nennstrom: 1,3A Motor-Nennspannung: 6V bzw 9V Motor-Typ: Faulhaber 2232 A006 bzw A009 https://fmcc.faulhaber.com/resources/img/DE_2232_SR_DFF.PDF Wünschenswert ist auch, dass der kleine Bruder (mit 0,7A) Faulhaber 2232 A006 ebenfalls mit der selben Elektronik angesteuert werden kann. Spannungsversorgung auf der Platine: 3,3V Ansteuerung per PWM + Richtungspin. Verwendeter Mikrocontroller: Atmel SAM4E8C. Könnt ihr mir da etwas empfehlen? Meine Recherche: Punkt 1) H-Brücke: Gefunden habe ich mal folgende H-Brücke: DRV8833PWP http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/132b/0900766b8132b12e.pdf Punkt 2) Strommessung: Für die Strommessung finde ich leider nicht direkt was brauchbares. Z.B wenn ich einen INA169 verwende dann habe ich ein Problem mit dem Shunt da der Motor nur einen Innenwiderstand von 0,8 Ohm hat. Also da könnte ich bestenfalls einen Widerstand von 0,1 Ohm verwenden. Ansonsten wird meine Akkuspannung zu gering für den Motor und die Verlustleistung steigt natürlich auch an. Dann müsste ich noch eine Verstärkerschaltung bauen, ... Also alles andere als Optimal. Als Hallsensor habe ich z.B den ACS722LLCTR-05AB-T gefunden. http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/13b5/0900766b813b5390.pdf Der hat jedoch eine Auflösung von 264mV/A. Also da würde ich eine Spannungsverstärkerschaltung benötigen, damit ich 1,4A gut messen könnte. Hat da jemand eine Idee was ich am besten verwenden könnte? Punkt 3) Spannungsmessung: Spannungsmessung wird, denke ich mal, auf einen Spannungsteiler hinauslaufen. Wäre super wenn mir dabei wer weiterhelfen könnte! godi
Godi S. schrieb: > Könnt ihr mir da etwas empfehlen? Opa L293 wenn die 1.3 A nur Peakweise auftreten (was eigentlich wahrscheinlich ist), alternativ auch Opa L298. Wenns neuer sein soll: DRV8835 von TI, 1.5 A Continuous und 3A Peak ;)
Hi >Opa L293 wenn die 1.3 A nur Peakweise auftreten (was eigentlich >wahrscheinlich ist), alternativ auch Opa L298. Dann bleiben aber von den 3,3V nicht viel übrig. MfG Spess
Servus, guck nochmal tiefer in die Datenblätter rein. Der DRV8833 hat hat intern eine Overcurrent Protection und eine Strommessung. Wichtig ist es bei Motoren mit kleiner Induktivität eine recht hohe PWM zu wählen, da sonst ein Motor Choke angepasst werden muss zur Glättung des Stromes. mfg
spess53 schrieb: > Dann bleiben aber von den 3,3V nicht viel übrig. Ich dachte, das sei nur die Logikspannung. Wobei ich jetzt auf Anhieb auch gar nicht weiß ob der L293 auch mit 3V3 als Logikspannung zufrieden ist...
M. K. schrieb: > Opa L293 wenn die 1.3 A nur Peakweise auftreten (was eigentlich > wahrscheinlich ist), alternativ auch Opa L298. Hol mal den Taschenrechner raus und berechne den Blockierstrom.
Eier Mann schrieb: > M. K. schrieb: >> Opa L293 wenn die 1.3 A nur Peakweise auftreten (was eigentlich >> wahrscheinlich ist), alternativ auch Opa L298. > > Hol mal den Taschenrechner raus und berechne den Blockierstrom. Der ist >7A bei der 6V Variante. Da könnte ich ja beide Kanäle des DRV8833 verwenden. Dann sollte dies auch kein Problem sein. Eier Mann schrieb: > guck nochmal tiefer in die Datenblätter rein. Der DRV8833 hat hat intern > eine Overcurrent Protection und eine Strommessung. Die Overcurrent Protection ist gut, jedoch keine Strommessung die ich abfragen kann. Also bei der Strommessung geht es jetzt nicht um den Schutz der Elektronik / des Motors sondern ich will aus dem Motorstrom das Drehmoment berechnen. Eier Mann schrieb: > Wichtig ist es bei Motoren mit kleiner Induktivität eine recht hohe PWM > zu wählen, da sonst ein Motor Choke angepasst werden muss zur Glättung > des Stromes. Danke für den Hinweis. Aber ich sollte sowieso eine Hohe Frequenz wählen damit man diesen nicht höhrt.
Godi S. schrieb: > Der ist >7A bei der 6V Variante. Ah, du stellst dem Motor auch 6V zur Verfügung, ja? Oder weniger/mehr? Godi S. schrieb: > Da könnte ich ja beide Kanäle des DRV8833 verwenden. Dann sollte dies > auch kein Problem sein. Brauchst du da nicht, der hat afaik ne interne Strombegrenzung ;) Godi S. schrieb: > Also bei der Strommessung geht es jetzt nicht um den > Schutz der Elektronik / des Motors sondern ich will aus dem Motorstrom > das Drehmoment berechnen. Also hier nen 0.1 oder 0.01 Ohm Widerstand in Serie zur Spule und daran den Strom messen oder mit ner Hall-Sonde ans Motorkabel ran. Sollte kein Ding sein, oder? Godi S. schrieb: > Aber ich sollte sowieso eine Hohe Frequenz wählen > damit man diesen nicht höhrt. Naja, was verstehst du unter "damit man diesen nicht hört"? Hab schon Motoren mit 1 kHz PWM angesteuert und man hörte nur das "Rasseln" des Getriebes. In der Regel reicht bei Motoren aber auch eine relativ grobe PWM (8 bit oder gar nur 6 bit) und die kann man schon weit im zweistelligen kHz-Bereich ansiedeln.
Godi S. schrieb: > Der ist >7A bei der 6V Variante. > Da könnte ich ja beide Kanäle des DRV8833 verwenden. Dann sollte dies > auch kein Problem sein. In den Datenblätter von Faulhaber steht doch der max. zulässige Strom drin. Und dieser ist maximal! Du kannst auch gernen einen braten. Kostet doch nichts. Auch der Motortreiber kann deine 7A nicht stemmen! Der läuft heiß... Du musst immer von worst case ausgehen. Was passiert, wenn der Motor blockiert wird. Eine Stromregelung bei einen Glockenankermotor ist oftmals unabdingbar. > Die Overcurrent Protection ist gut, jedoch keine Strommessung die ich > abfragen kann. Also bei der Strommessung geht es jetzt nicht um den > Schutz der Elektronik / des Motors sondern ich will aus dem Motorstrom > das Drehmoment berechnen. Nimm einen OPV, Shunt resistor, paar Widerstände und Kondis. Ein Labornetzteil zeigt auch den Strom an. > Danke für den Hinweis. Aber ich sollte sowieso eine Hohe Frequenz wählen > damit man diesen nicht höhrt. Der 2232 U006 SR hat eine Induktivität von !45µH. Du beißt dir noch die Zähne aus bei herum probieren. Ohne einen Motor Choke müssest mit 250khz ansteuern bei einen Rippel von 10%. (Mit der Annahme, dass die Induktivität sich nicht ändert). Wenn man schon ein Datenblatt hat, dann kann doch auch alles berechnen?
aSma>> schrieb: > Auch der Motortreiber kann deine 7A nicht stemmen! Der läuft heiß... Nö, der regelt vorher ab und wird erst gar nicht heiß ;)
M. K. schrieb: > Ah, du stellst dem Motor auch 6V zur Verfügung, ja? Oder weniger/mehr? Ca 6,6V (2S1P LiFePo4). M. K. schrieb: > Also hier nen 0.1 oder 0.01 Ohm Widerstand in Serie zur Spule und daran > den Strom messen oder mit ner Hall-Sonde ans Motorkabel ran. Sollte kein > Ding sein, oder? Mit Shunt/Widerstand am Motor will ich es nicht machen, da hier wieder unnötig Energie verbraten wird. Die Energieversorgung erfolgt über Akkus, deshalb wäre mir eine Hall-Sonde recht. Bzw. habe ich jetzt auch H-Brücken gesehen die einen Strom im Verhältinis zum Motorstrom ausgeben und so gemessen werden kann. Das wäre natürlich das Beste. Das Ding ist, dass ich mich Theoretisch auskenne (zumindest ungefähr) aber von der Vielfalt an Bauteilen die es am Markt gibt erschlagen werde. Diese Aufgabe ist mir jetzt zugefallen, da ein externer Partner abgesprungen ist. M. K. schrieb: > Naja, was verstehst du unter "damit man diesen nicht hört"? Hab schon > Motoren mit 1 kHz PWM angesteuert und man hörte nur das "Rasseln" des > Getriebes. In der Regel reicht bei Motoren aber auch eine relativ grobe > PWM (8 bit oder gar nur 6 bit) und die kann man schon weit im > zweistelligen kHz-Bereich ansiedeln. Ja da muss ich erst Probieren/Herausfinden was die beste Lösung ist. aSma>> schrieb: > In den Datenblätter von Faulhaber steht doch der max. zulässige Strom > drin. Und dieser ist maximal! Du kannst auch gernen einen braten. Kostet > doch nichts. Es steht der zulässige thermische Nennstrom drinn mit 1,3A beim 2232 A006. Die >7A ergeben sich aus dem Anhaltemoment und der Stromkonstante. Und in diesen Bereich will ich eh nicht kommen, eben dass ich keinen verbrate. aSma>> schrieb: > Du musst immer von worst case ausgehen. Was passiert, wenn der Motor > blockiert wird. Wie schon beschrieben, sollte da die H-Brücke einspringen. Bzw durch die Strommessung möchte / muss ich dies auch per Software unterbinden, da auch kleinere Motoren angeschlossen werden müssen. (Wie im Ausgangspost beschrieben). aSma>> schrieb: > Eine Stromregelung bei einen Glockenankermotor ist oftmals unabdingbar. Warum soll hier eine Stromregelung unabdingbar sein? In meinem Anwendungsfall soll die Geschwindigkeit (über PWM) ungefähr eingestellt werden können. Ist aber nichts genaues. Die Motorspannung und der Motorstrom sollen für spätere Auswertungen aufgezeichnet werden. aSma>> schrieb: > Nimm einen OPV, Shunt resistor, paar Widerstände und Kondis. Habe ich vor. aSma>> schrieb: > Ein Labornetzteil zeigt auch den Strom an. Ist mir bewusst das ein Labornetzteil auch einen Strom anzeigt, kann ich aber nicht von einem Kunden verlangen, dass er bei einer mobilen Anwendung ein Labornetzteil dabei hat und die Werte aufschreibt. aSma>> schrieb: > Der 2232 U006 SR hat eine Induktivität von !45µH. Du beißt dir noch die > Zähne aus bei herum probieren. Ohne einen Motor Choke müssest mit 250khz > ansteuern bei einen Rippel von 10%. (Mit der Annahme, dass die > Induktivität sich nicht ändert). Motor Choke = Motordrossel? Naja diese kenn ich nur von Frequenzumformern in kW Bereich für lange Motorkabeln, damit die Kapazitäten zwischen Schirm und Leitungen bzw zwischen den Leitungen reduziert wird. Aber ich habe hier eine Leitungslänge von ~10cm. Für den Rippel soll ein Kondensator vorgesehen werden. Die größe muss aber noch berechnet werden. aSma>> schrieb: > Wenn man schon ein Datenblatt hat, dann kann doch auch alles berechnen? Ja, jedoch weiß ich dann immer noch nicht welche H-Brücke es am Markt gibt die für mich passt.
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@ Godi S. (godi22) Servus, Ein kleiner Tipp bei der Motorauswahl: Desto kleiner die Motorspannung Spezifikation ist, desto größer sind die Verluste. Deswegen geht man bei der Industrie auf 24V, 48V zu. ABER bei einer Regelung reagiert ein 6V Motor vom Stand aus. Ein 48V Motor hat 0-3V Pause. Weiterhin eine Strombegrenzung macht man üblicherweise nicht per Software. Vielleicht wäre es interessant den Blockierstrom zu erkennen. Aber du willst ja den Motorstrom auswerten... > Warum soll hier eine Stromregelung unabdingbar sein? Die Overcurrent Protection greift beim DRV8833 bei 4A. Max. Dauerstrom beim 2232 A006 Motor ist 1.3A. Damit stellst du die Stromregelung mit den Shunt auf 1.3A (nicht per Software!). > Motor Choke = Motordrossel? Naja diese kenn ich nur von > Frequenzumformern in kW Bereich für lange Motorkabeln, damit die > Kapazitäten zwischen Schirm und Leitungen bzw zwischen den Leitungen > reduziert wird. Aber ich habe hier eine Leitungslänge von ~10cm. Ok. Ich nenne die Geschichte per Namen: Tiefpassfilter.
1 | |
2 | uL=L*di/dt |
3 | mit L=45µH, uL=6.6V, di=1.3A(Rippel) |
4 | dt=8,9µs entspricht f=112khz. |
Schöner Sägezahn Strom mit 1.3A Rippel bei 112kHz. siehe dazu auch das Datenblatt im Anhang. Da muss ein Choke rein. > Für den Rippel soll ein Kondensator vorgesehen werden. Die größe muss > aber noch berechnet werden. Nein. Spule mit kleinen Innenwiderstand symmetrisch aufbauen. > Ja, jedoch weiß ich dann immer noch nicht welche H-Brücke es am Markt > gibt die für mich passt. Guck beim Hersteller nach: Maxon, Faulhaber, Escape. Der DRV8833 würde eigentlich gehen. Mit ein paar Schutzmaßnahmen und ein wenig KnowHow.
Danke für deine ausführliche Antwort. aSma>> schrieb: > Ein kleiner Tipp bei der Motorauswahl: Desto kleiner die Motorspannung > Spezifikation ist, desto größer sind die Verluste. Deswegen geht man bei > der Industrie auf 24V, 48V zu. ABER bei einer Regelung reagiert ein 6V > Motor vom Stand aus. Ein 48V Motor hat 0-3V Pause. Durch den Akkubetrieb habe ich nicht so eine große Spannungs-Auswahl. Deshalb ist die Entscheidung auf einen 6V Motor gefallen, bzw würde ich auch gerne einen 9V Motor testen. aSma>> schrieb: > Weiterhin eine Strombegrenzung macht man üblicherweise nicht per > Software. Vielleicht wäre es interessant den Blockierstrom zu erkennen. > Aber du willst ja den Motorstrom auswerten... Ja, ist natürlich am sinnvollsten eine Strombegrenzung per Hardware/Elektronik zu machen. Jedoch würde ich gerne an die Elektronik zwei verschiedene Motoren (2232 und 2224) anschließen können, wobei der kleine einen Nennstrom von 0,7A hat. aSma>> schrieb: > Die Overcurrent Protection greift beim DRV8833 bei 4A. Max. Dauerstrom > beim 2232 A006 Motor ist 1.3A. Damit stellst du die Stromregelung mit > den Shunt auf 1.3A (nicht per Software!). Wenn ich nur einen Kanal verwende dann begrenzt der DRV8833 auf 2A und das sollte der Motor leicht schaffen. Jedoch Frage ich mich wie ich mit dem Shunt den Motorstrom begrenzen soll? Für mich ist es ja eher sinnvoll den Shunt möglichst klein zu halten damit hier nicht zu viel Energie verbraten wird, da ja die Anwendung Akkubetrieben ist. Also einen 4Ohm Widerstand einbauen ist nicht gerade förderlich bei 0,8 Ohm Motorwiderstand. aSma>> schrieb: > Ok. Ich nenne die Geschichte per Namen: Tiefpassfilter. Warum nicht gleich einfach diesen Namen verwenden! ;) aSma>> schrieb: > Schöner Sägezahn Strom mit 1.3A Rippel bei 112kHz. Also sollte ich einen Tiefpassfilter einbauen mit einer Grenzfrequenz von z.B. 100kHz? aSma>> schrieb: > Nein. Spule mit kleinen Innenwiderstand symmetrisch aufbauen. Verstehe ich nicht ganz. Ich dachte ein Tiefpass (RC-Schaltung) soll verbaut werden? Warum jetzt eine Spule symmetrisch (parallel?) aufbauen? aSma>> schrieb: > Der DRV8833 würde eigentlich gehen. Mit ein paar Schutzmaßnahmen und ein > wenig KnowHow. KnowHow: Gibt es eigentlich nirgends wo eine Referenzschaltung zu solchen Anwendungen? Ich meine, dass sollte doch überall gleich berechnet werden können.
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Servus, > Jedoch Frage ich mich wie ich mit dem Shunt den Motorstrom begrenzen > soll? > Für mich ist es ja eher sinnvoll den Shunt möglichst klein zu halten > damit hier nicht zu viel Energie verbraten wird, da ja die Anwendung > Akkubetrieben ist. Also einen 4Ohm Widerstand einbauen ist nicht gerade > förderlich bei 0,8 Ohm Motorwiderstand. Da musst du schon die Datenblätter lesen (siehe Anhang). Bei 0.2 Ohm fließt 1A. Die Mosfetwiderstände sind größer. Verlustleistung Pv=I²*R... > Also sollte ich einen Tiefpassfilter einbauen mit einer Grenzfrequenz > von z.B. 100kHz? Dazu gibt es extra Formeln. Durch diese errechnest du dir die externe Induktivität in Abhängigkeit der PWM Freq. Es hängt auch davon ab, ob du mit 2level oder 3level PWM ansteuerst. > Verstehe ich nicht ganz. Ich dachte ein Tiefpass (RC-Schaltung) soll > verbaut werden? Warum jetzt eine Spule symmetrisch (parallel?) aufbauen? Ein Glockenanker Motor hat einen magnetfreien Rotor. Diese Eigenschaft macht den Motor erst so besonders. Die geringe Induktivität muss einfach erhöht werden. Kein RC, sondern durch einen L-Tiefpass. Siehe auch Class D-Verstärker Tiefpass. Ich persönlich brauchte keinen Kondensator. Ob da noch mehr Verbesserungspotenzial gibt... > aSma>> schrieb: >> Schöner Sägezahn Strom mit 1.3A Rippel bei 112kHz. > > Also sollte ich einen Tiefpassfilter einbauen mit einer Grenzfrequenz > von z.B. 100kHz? Mit diesen Beispiel wollte ich dir verdeutlichen, welcher Rippelstrom durch den Motor fließt bei 112khz. Bei der Auslegung geht man von 10% vom max. Strom aus. Also hier 0,13A. Idealerweise wäre der Rippel=0 ==> Gleichstrom. Bei zu großen Rippel wird der Motor heiß (siehe max. Temp. Faulhaber). > KnowHow: > Gibt es eigentlich nirgends wo eine Referenzschaltung zu solchen > Anwendungen? Ich meine, dass sollte doch überall gleich berechnet werden > können. Ich habe mehrere Monate dazu geforscht. Geht nicht von heut auf morgen. Guck dir die Datenblätter der Hersteller an: Maxon, Faulhaber "PWM". Hier ist ein altes Video von mir: https://www.youtube.com/watch?v=ytqE24mfNSs Da habe ich den Motor mit 100khz und später mit zwei Spulen aus einem alten Netzteil und mit 70khz betrieben. Im Abspann sind weitere Rahmenbedingungen aufgeführt. mfg
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